《管網內含氮和碘代消毒副產物的降解性能及其QSAR研究》是依託哈爾濱工業大學，由陳白楊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：管網內含氮和碘代消毒副產物的降解性能及其QSAR研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳白楊
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
飲用水中含氮和碘代消毒副產物（DBPs）因毒性大分布廣而備受關注。因DBPs產生於水廠末端的消毒環節，其生成後缺乏有效的去除方法。管網作為連線水廠和消費者的必經環節，其間發生的降解作用可影響DBPs的穩定性，並決定其發生、分布和毒性。因此，DBPs降解性能的研究已引起學術界的高度重視，並取得了一定進展。然而，有關新型DBPs在管網內的環境行為目前了解較少，不同DBPs之間行為差異的原因也不明確。據此，本課題擬模擬管網條件，以碘代和含氮DBPs為重點，分別測試八類鹵代化合物的水解、氧化還原和生物降解性能；考察管網環境因素（pH、溫度、溶氧、管材、消毒劑、微生物和有機物等）對DBPs穩定性的影響；同時，通過建立和驗證定量構效關係（QSAR）模型，闡釋官能團種類和數目對DBPs降解的作用機制。研究結果將進一步明確新型DBPs在管網中的環境行為，為其毒性評估、生成和控制提供依據。
結題摘要
結題摘要 飲用水中消毒副產物（DBPs）因種類多毒性大分布廣而備受關注。因DBPs產生於水廠末端的消毒環節，生成後缺乏有效的去除方法。管網和家庭作為水廠和消費者的中間環節，其間發生的去除降解作用可能影響DBPs的發生種類、多少、分布和毒性。因此，有關DBPs在生成後的降解性能的研究已引起學術界的高度重視。 據此，本課題經模擬管網條件，以國家已限定和碘代、含氮DBPs為重點目標研究物質，分別測試鹵代乙氰、鹵代乙醛、和鹵代甲烷的水解、熱解和酸鹼催化降解性能；考察了環境因素（pH、溫度、時間、消毒劑種類和濃度和有機物等）對DBPs穩定性的影響；同時，建立了定量構效關係（QSAR）模型闡釋官能團種類和數目對DBPs水解性能的影響。 本課題研究結果顯示，現國標限定的三氯乙醛是一種在飲用水環境中較為穩定的物質，其水解半衰期為５天左右；但在pH超過9的鹼性環境或者溫度提高到40度以上時，其降解速度可顯著增加從而降低其發生幾率。綜合本實驗結果和文獻結果，可建立一個三氯乙醛隨ｐＨ、溫度和初始濃度變化的數學模型。余氯的存在在一定濃度範圍內對其降解速率沒有影響，但余氯以次氯酸鈉方式的投加會提高水樣pH值，從而間接提高三氯乙醛的去除。整個過程中既有脫羥基效應也有脫鹵效應，因此在產物中觀察到了三氯甲烷、甲酸、和氯離子。此外，本研究也對碘代甲烷、鹵代乙腈等碘代和含氮消毒副產物在管網和家庭加熱方式等條件下進行了研究，進一步從反應速度、反應機理等多方面對ＤＢＰ的穩定性進行了了解。 通過本研究的探索，我們已經以ＮＳＦＣ為第一支持機構發表高水平ＳＣＩ期刊論文７篇、國際會議論文２篇（ＥＩ和ISTP收錄）、參加國際會議兩次、邀請了國外專家訪問交流一次、支持了8位碩士生的培養。儘管有部分研究結果仍在投稿和數據整理過程，但基本實現了本項目申請時的研究目標。 該項目的研究結果可進一步明確各種DBPs在管網和家庭環境中的環境行為，從而為其毒性評估、生成和控制提供方法和依據。
